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中职数学应用题教学与专业课程衔接的方法探讨

作者

林呈华

浙江省玉环市中等职业技术学校  317608

引言

中职教育以培养技能型人才为目标,数学课程需突破传统抽象教学模式,与专业课程形成有效衔接。当前教学中存在数学应用题脱离专业实际、学生解题兴趣低、专业教师参与度不足等问题。如何将集合运算、函数模型、三角函数等数学知识与机电、计算机、建筑等专业场景深度融合,成为提升教学质量的关键。本文结合教学实践,探讨数学应用题教学与专业课程衔接的有效路径。

一、中职数学应用题教学现状分析

当前中职数学教学面临的核心矛盾在于应用情境与专业需求的脱节。从教材设计来看,常见的应用题如集合运算中的班级活动统计、函数分析中的商品价格案例,确实能帮助学生理解数学概念,但这些通用案例与机电、建筑等具体专业的实际工作场景关联较弱。例如机电专业需要计算零件尺寸的公差带,建筑专业经常涉及屋面斜角的三角函数计算,这些专业场景中的数学需求在现有教材中很少体现。在教学实践中,教师往往更注重数学公式的推导和计算,而忽视将数学工具与专业问题相结合的案例开发。这种教学方式导致学生虽然掌握了运算技巧,却难以理解数学在自己所学专业中的具体应用价值。

二、专业课程衔接的教学策略

(一)筛选专业关联案例,重构教学内容

中职数学教学需突破传统案例的局限性,主动对接专业课程需求。中职学生普遍存在“数学无用论”认知,部分原因在于教材案例与专业场景脱节。例如《基础模块 ( 上册 )》“函数”中的“百钱买百鸡”问题,虽能训练方程建模能力,但与机电专业实际生产缺乏关联。为此,可将该题改造为“机床加工效率优化”问题:某车间需在8 小时内完成100 个零件加工,铣床每小时加工5 个,钻床每小时加工3 个,若两台设备同时工作,如何分配加工时间使总产量达标?此案例保留函数建模的核心,同时融入专业场景。解题时需建立时间 t 与产量y 的函数关系,结合不等式约束求解可行方案。学生通过分析设备效率差异,既能掌握函数与方程的应用,又能理解生产调度中的数学逻辑。此类改造使抽象概念具象化,帮助学生建立数学为专业服务的认知。

(二)构建跨学科教学场景,强化实践体验

三角函数教学长期面临“纸上谈兵”的困境,建筑类专业学生尤其困惑于角度计算的实际意义。打破这种困境需要创设真实的跨学科应用场景,让学生在动手测量中理解数学原理的专业价值。其中,“屋顶斜面角度计算”项目就是典型范例。教师在讲解正弦函数概念后,联合建筑专业教师提供等比例缩放的房屋结构模型。学生分组使用激光测距仪测量模型屋脊的垂直高度(对边)和檐口跨度(邻边),记录数据后运用 sin θ= 对边 / 斜边公式计算倾角。这个过程中会产生测量误差,教师可引导学生分析误差来源:可能是仪器精度问题,也可能是模型拼接缝隙导致的尺寸偏差。

实践环节后引入 CAD 软件验证环节更具教学深度。学生在计算机上输入实测数据,通过三维建模软件生成虚拟建筑,用软件自带的角度测量工具检验手工计算结果。当出现显著偏差时,鼓励学生回溯测量过程,发现斜边实际长度与勾股定理计算值不符等细节问题。这种数学计算 - 实物测量 - 数字验证的闭环训练,既能巩固三角函数知识,又能培养建筑行业特别重视的尺寸校验能力。

(三)设计分层实践任务,匹配专业需求

集合论在计算机领域的应用远比数学教材呈现的更为丰富,但常规教学往往停留在文氏图绘制层面。为计算机专业学生设计梯度式实战任务,需要准确把握数据库操作与集合运算的内在关联。其中,“电商用户画像查询”任务就是基于这种考量设计的。教师首先梳理集合运算与 SQL 语句的对应关系:补集对应 NOT 操作,交集对应 AND 连接,并集对应 UNION 语句。然后模拟真实电商系统环境,提供三个数据集:包含5 万条记录的用户表(含性别、年龄等字段)、10 万条商品表(含类目标签)、30 万条订单表。基础层任务要求用集合运算找出购买过手机的用户,提高层任务需筛选月消费超 5000 元的女性用户,挑战层任务则要组合多条件查询最近半年购买过数码产品但未买过服饰的 25-35 岁用户。

这种设计充分考虑了计算机专业学生的认知特点:第一,所有查询结果都需要用MySQL 或Access 等真实数据库软件执行验证,避免纸上谈兵;第二,任务难度呈阶梯式上升,最后一题需要嵌套使用 INTERSECT 和 EXCEPT 运算,对应编程中的复杂条件筛选;第三,特别强调查询效率,引导学生比较先筛选性别再判断消费额与先找高消费用户再筛选性别两种策略的响应速度差异。课后反馈表明,这种对接真实开发场景的任务,能有效帮助学生理解集合运算在算法优化中的基础作用。

三、实施保障与效果预期

建立数学教师与专业教师的协作机制需要制度保障和流程设计。学校层面可制定《跨学科教研管理办法》,规定每月至少开展两次联合备课活动,将协作成效纳入教师绩效考核。以物流管理专业为例,在讲授不等式应用时,数学教师负责讲解不等式组的解法原理,专业教师则提供真实的仓库平面图和数据参数。双方共同设计仓储空间分配任务书,给定仓库实际面积限制为 200 平方米,货物包含长2 米、宽1.5 米的托盘和长3 米、直径0.8 米的管材等异形物品,要求学生建立约束条件不等式组并求解可行域。

这种协作模式能产生三重实效:第一,数学教师能精准掌握专业课程对不等式应用的深度要求,避免教学过度理论化;第二,专业教师反馈案例实施效果,指出学生常出现的建模错误,如忽视货物堆叠高度限制等实际问题;第三,积累的实战案例可形成校本资源库,逐步覆盖各专业核心技能点。

总而言之,通过上述策略,预期实现三个转变:数学应用题从纸上谈兵转向场景驱动,学生从被动解题转向主动建模,教师从单科教学转向跨科协作。最终形成数学基础 - 专业应用 - 技能提升的良性循环,为中职生构建从课堂到职场的无缝衔接路径。

参考文献:

[1] 金海英 . 中职数学应用题教学专项研究 [J]. 数学大世界 ( 下旬 ),2024,(08):3-5.

[2] 赵玲莉 . 图示教学法在听力障碍小学生数学应用题教学中的应用研究[D]. 西南大学 ,2023.

[3] 徐洁 . 中职数学应用题教学质量的优化策略 [J]. 读友 ,2023(2):119-121.